Sebuah benda jatuh bebas dari ketinggian 125 m. jika energi potensial awalnya 2500 joule, dan massa benda 2,5 kg hitung : a. waktu yang dibutuhkan benda sampai ditanah b. kecepatan saat mencapai tanah c. kecepatan benda setelah jatuh 1,5 sekon d. Ep dan Ek setelah benda jatuh 1,5 sekon e. Ek tepat saat menyentuh tanah
Ep(o) = 2500 J
m = 2,5 Kg
Cari Ep di ketinggian maximum 125m
Ep max = m.g.h(125m)
= 2,5.10. 125
= 3125 J
EM = Ep max + Ek
= 3125 + 0 -----> Ek =0 dikarenakan benda belum bergerak
= 3125 J
a. Untuk gerak jatuh bebas :
Vt = Vo + g.t
Vt = 0 + g.t
Vt = g.t ------> t = Vt/g
cari vt ---> Vt²= Vo² + 2gh
Vt² = 0 + 2.10.125
= 2500
Vt = √2500
= 50 m/s
sehingga t = Vt/g = 50/10
= 5 s
b. Kecepatan saat sampai tanah yaitu Vt.
Vt = 50 m/s
c. Kecepatan benda setelah jatuh 1,5 s
Vt = Vo + g.t
Vt = gt
= 10.1,5
= 15 m/s
d. EM = Ep + Ek
karena Vt saat t=1,5s adalah 15m/s
maka Ek = 1/2 .mv²
= 1/2. 2,5. 15²
= 281,25 J
sehingga Ep saat t=1,5s --> Ep = Em - Ek saat 1,5 s
= 3125 - 281,25
= 2843,75 J
e. Ek saat menyentuh tanah = Ep maximum
= 3125 J